Первушин Антон. Битва за звезды: Ракетные системы докосмической эры

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 1

гого, были на расстоянии не более одной секунды один

от другого, передняя часть большого аппарата быстро от-

кинулась. Свет на земном снаряде тотчас же угас, и он,

словно ящерица, скользнул внутрь встреченного большого

корабля. Последний тотчас же повернул и, как стрела, по-

мчался назад.

Мало-помалу полет стал замедляться. Потом корабль во-

шел в узкий и темный, как туннель, коридор и, наконец,

проник в большую залу, покрытую прозрачным куполом.

В этой зале корабль остановился на нарочно устроенной для

него площадке. Могучий ток со свистом вырвался из аппара-

та, прогремел под сводом туннеля и потом все стихло».

Не правда ли, этот фрагмент очень напоминает эпизод

из современного фантастического фильма типа «Звездных

войн»? Именно так мы представляем себе ближайшее буду-

щее космических пилотируемых систем. Более того, подоб-

ный вариант орбитальной «стыковки» неоднократно рас-

сматривался в проектах 70-х годов XX века, о чем мы еще

поговорим.

Другой вариант марсианской экспедиции на электриче-

ском корабле предложил Л. Б. Афанасьев в фантастической

повести «Путешествие на Марс». Аппарат Афанасьева, полу-

чивший название «Галилей», был сделан из металла и имел

вид конуса. Внутреннюю полость персонажи-конструкторы

разделили на три этажа: на первом (нижнем) этаже распола-

гался склад с провиантом и водой, аппараты для производст-

ва искусственного воздуха, резервуары для поглощения угле-

кислоты и нечистот; второй этаж занимала большая общая

зала, а верхний был разделен на четыре «квадранта», каждый

их которых представлял собой отдельную комнату для пасса-

жиров. Стены корабля были очень толстые и состояли из

нескольких простенков, между которыми была залита вода,

которая, по мнению автора, способствовала смягчению «пер-

вого толчка» при старте.

Для обеспечения старта был построен «нижний электри-

ческий механизм, остающийся при отлете на Земле» и при-

дающий «Галилею» начальное ускорение, а на самом корабле

имелись «электрические машины», вырабатывающие мощ-

ное электростатическое поле, отталкивающая или при-

Космические корабли докосмической эры 63

Электрический межпланетный корабль Афанасьева

тягательная сила которого служила основой для движения

корабля в межпланетном пространстве.

Отправление с Земли (из пригорода Лондона), по Афана-

сьеву, выглядело так:

«Пилот нажал кнопку. Электрические машины пришли в

действие. «Галилей» весь как-то дрогнул и подбросил вверх

своих пассажиров. Однако все обошлось благополучно, и

мягкие стены спасли всех от ушибов. Все свершилось

настолько тихо и незаметно, что не верилось, в самом ли де-

ле снаряд дал нужный толчок. Пилот бросился к одному ок-

ну и порывисто стал отвинчивать гайки, закрывающие его.

Через минуту внутренняя закладка отпала. Тогда он надавил

электрическую пружину, — отпала внешняя закладка и об-

наружилось эллиптическое окно, сделанное из тонкого хрус-

таля».

Перелет от Земли до Марса и обратно для пятерых пасса-

жиров занял полтора года.

Еще один проект электрического корабля был предложен

английским сочинителем Джоном Джекобом Эстором в ро-

мане «Путешествие в другие миры», перевод которого на

русский язык появился в 1900 году.

Глава 1

Действие романа происходит в 2000 году. Трое ученых

отправляются в путешествие на Юпитер и Сатурн (само по

себе очень оригинально, если учесть, что подавляющее боль-

шинство авторов того времени посылали своих героев на Лу-

ну или Марс, в лучшем случае — на Венеру). Движение ко-

рабля в межпланетном пространстве основано на изобретен-

ном персонажами способе «отталкивания от планет». Вот

как Эстор описывает этот способ:

«- Не странно ли, — заметил д-р Кортланд, — что хотя

уже целый век тому назад было известно, что тела, заряжен-

ные разными электричествами — положительным и отри-

цательным, - притягивают друг друга, а те, которые заряже-

ны одинаковым электричеством, отталкивают друг друга, ни-

кто не подумал воспользоваться этим?..

- Постойте, я догадался! — воскликнул Эйро. — Мы мо-

жем построить не пропускающий воздуха снаряд, гермети-

чески закупориться в нем и пустить его таким образом, что-

бы он отталкивался магнетизмом Земли; тогда он отскочит

от нее с одинаковой или такой силой, которая превосходит

притяжение Земли. Я думаю, что Земля имеет такое же от-

ношение к пространству, как отдельные частицы ко всякой

твердой, жидкой или газообразной материи: как частички

стремятся разъединиться под влиянием теплоты, так и Зем-

ля оттолкнет этот снаряд, если надлежащим образом приме-

нить электричество, которое есть не что иное, как другая

форма теплоты. Это может и должна сделать апергия. <...>

В апергии мы имеем противовес тяготению, противовес, ко-

торый должен существовать, иначе система уравновешива-

ния сил в природе будет нарушена».

«Апергетический» корабль Эстора, получивший название

«Каллисто», имел вид короткого усеченного цилиндра диа-

метром 7,62 метра и высотой 6,4 метра. Стены, крыша и пол

сделаны двойными. Материалом для корпуса служил «берри-

лиум». В простенке помещалась минеральная вата, защища-

ющая от холода. Снаружи корабля был устроен желоб для

«собирания дождя на Юпитере и Сатурне».

Внутри «Каллисто» имел два этажа и небольшую вышку в

куполе — для астрономических наблюдений. Широкое плос-

кое основание и низкий центр тяжести должны были стаби-

лизировать движение корабля в атмосфере Юпитера, где, по

мнению автора, дуют сильные ветры.

Старт корабля состоялся 21 декабря 2000 года в 11 часов

утра из Нью-Йорка. Облетев Луну и воспользовавшись заря-

дом апергетической силы, корабль разогнался до скорости

1,5 миллиона километров в час. Путешествие к планетам-ги-

гантам, высадка на их поверхность и последующее возвраще-

ние на Землю заняли у межпланетчиков Эстора чуть менее

семи месяцев.

Электронные межпланетные корабли. В самом нача-

ле «космического» века было сделано несколько прин-

ципиально важных открытий в области строения атома

Вспомним хотя бы, что именно тогда была открыта радиоак-

тивность, выделены новые элементы — полоний и радий —

и сформулированы положения квантовой теории.

Разумеется, все эти открытия широко популяризирова-

лись и стали предметом обсуждения не только ученых, но и

мечтателей. Очень скоро появились и романы, в которых две

идеи — управление энергией атома и космические переле-

ты — совмещались в одну. В виртуальный космос литерато-

ров прорвались межпланетные корабли с атомными двигате-

лями, но, как мы впоследствии увидим, они лишь ненамного

опередили вполне реальные модели и прототипы. Наверное,

еще и потому, что в этот раз профессиональные изобретате-

ли не захотели отдать красивую и перспективную идею на

«растерзание» литераторам, а занялись перебором вариантов

самостоятельно. Среди этих изобретателей был и австриец

Франц Улинский.

Франц Улинский родился в 1890 году и принадлежал к

старинному польскому роду. Во время Первой мировой вой-

ны Улинского благодаря его работам по конструированию

газовых турбин перевели в австро-венгерский авиаотряд и

командировали в Высшую техническую школу в Вене. Далее

он в качестве технического офицера был назначен руководи-

телем работ моторного авиазавода. Именно в это время

Улинский, помимо исполнения своих служебных обязанно-

стей, занялся теорией межпланетных сообщений и изобрел

дифференциальный парашют большой грузоподъемности.

Космические корабли докосмической эры 65

Глава 1

(По утверждению самого Улинского, свою первую мо-

дель межпланетного корабля на основе порохового ракетно-

го двигателя он построил еще в 1901 году, что, конечно же,

вызывает сомнения у скептически настроенного исследова-

теля.)

В 1920 году Франц Улинский опубликовал серию статей,

в которых изложил подробности двух проектов космических

кораблей, названных им «электронными». Первый корабль

предназначался для перелетов внутри Солнечной системы и

приводился в движение энергией нашего светила. На этом

корабле Улинский предлагал установить огромный диск из

термоэлементов, представляющих собой наборы металли-

ческих пластин, образующих термопары. Получаемая энер-

гия направлялась в «электро-эжекторы», установленные на

внешней подвеске и создающие поток электронов, который

толкал корабль подобно струе газов из реактивного двига-

теля.

Корабль второго типа, предложенный сметливым авст-

рийцем, внешне был похож на первый, но использовал внут-

риатомную энергию вещества, а потому не нуждается в

огромном диске из термоэлементов. Соответственно, и гра-

ниц для перемещений такого корабля практически не суще-

ствует, и Улинский называл его «мировым» (в значении «все-

мирный»).

Согласно проекту, «мировой» корабль должен иметь ша-

рообразную форму, так как эта форма оптимальна для

устройства карданной подвески с электро-эжекторами, а

кроме того оказывает наибольшее сопротивление разрыву

оболочки при внешних и внутренних нагрузках. Оболочка

корабля должна состоять из следующих частей. Внеш-

няя — стальная, изнутри усиленная распорками; распорки

обложены асбестовыми листами. С внутренней стороны обо-

лочка прикрыта фанерными щитами с прокладкой из проре-

зиненной ткани.

Внутри помещение корабля разбито на шесть этажей,

которые соединены друг с другом при помощи лестницы.

Нижний этаж занят под машинный зал. На втором эта-

же — трюм для груза. На третьем располагаются кухня,

уборные, ванны. На четвертом — пассажирские каюты. На

пятом — служебные помещения и прогулочная палуба. На

шестом — верхний салон.

Кабина пилота находится на самом верху шарообразного

корабля, у его полюса. Рубка снабжена всеми необходимыми

инструментами: указателем скорости (эфиро-тахометром),

указателем масс, станцией радио-телеграфа, подробной кар-

той звездного неба.

Старт и посадка осуществляются на водной поверхности.

По расчетам Улинского, при весе в 200 тонн и диаметре в

20 метров «мировой» корабль погружается в воду не более

чем на 2,5 метра.

В том же 1920 году Франц Улинский взял патент на

устройство еще одного межпланетного «электронно-ракет-

ного» корабля. Этот корабль также окружал диск из термо-

элементов, преобразующих солнечную энергию в электриче-

ский ток. Особенностью третьего корабля Улинского являет-

ся наличие турбокомпрессора, работающего на реактивную

Электронный корабль Улинского

«Мировой» корабль Улинского

Космические корабли докосмической эры 67

Глава 1

установку с дюзой и обеспечивающего скоростной полет в

атмосфере. Реактивная установка состоит из котла, к которо-

му подведены две трубы: сверху — высокого давления, сни-

зу — низкого давления. Турбокомпрессор поддерживает цир-

куляцию в этом контуре, восстанавливая давление по мере

необходимости. В котле же происходит реакция, являю-

щаяся движущей силой корабля, как и в случае с ракетами, с

той лишь разницей, что благодаря замкнутости процесса не

происходит потерь рабочего вещества — правильность этой

идеи, как вы понимаете, целиком остается на совести автора.

Особый интерес представляет устройство «электро-эжек-

торов», которые Улинский планировал разместить на всех

трех кораблях. Принцип действия этих аппаратов изобрета-

тель описывает следующим образом.

Для приведения эжекторов в рабочее состояние необхо-

димо напряжение в 250 000 вольт. Создаваемый термопара-

ми постоянный ток преобразуется в переменный ток высо-

кого напряжения при помощи газового центробежного пре-

рывателя. Каждый из эжекторов состоит из трех частей.

Катод вставлен в соленоид и сильно нагрет. Соленоид создает

мощное электромагнитное поле. Когда между катодом и со-

леноидом возникает ток требуемого напряжения, то из рас-

каленного катода вылетают электроны, которые, двигаясь по

силовым линиям анодного соленоида, достигают «главного»

катода. Между этим последним и анодом проходит электро-

ток, который гонит электроны из вольфрамовой спирали, на-

полненной амальгамой бария. Эти-то электроны и вылетают

из эжектора, создавая тягу.

Улинский полагал, что для отрыва от Земли и подъема

корабля третьего типа (его общий вес изобретатель оценил

в 3 тонны) достаточно расхода 5 грамм вещества в секунду

(в данном случае — ртутного препарата). Этот расход умень-

шается по мере удаления от Земли.

Работы австрийца не остались без внимания. В 1926 году

немецкий изобретатель Рокенфеллер опубликовал проект

шарообразного ракетного корабля, по форме и устройству

похожий на «мировой» корабль Улинского.

А еще через год в России вышел научно-фантастический

роман «Через тысячу лет», в котором инженер В. Д. Николь-

ский изложил ряд интересных предположений о перспекти-

вах научно-технического развития. В частности, Никольский

описал, как в 3000 году земляне построили корабль, который

перемещался в пространстве силой реакции извергающихся

из него «продуктов распада атомов». Корабль был длиной

около 30 метров, а формой напоминал рыбу с двумя толсты-

ми и короткими крыльями по бокам. Кроме того, вдоль кор-

пуса располагались овальные отверстия газовых эжекторов

электронно-реактивного двигателя.

Переднюю часть корабля Никольского занимала кабина

пилота с многочисленными автоматическими приборами:

указателем скорости, наклона, направления и т. п. Далее шли

четыре пассажирские каюты, уборная, ванна и помещение

для багажа. Корабль мог развивать скорость до 10 юл/с и вы-

ходить на орбиту Земли.

Другой вариант использования внутриатомной энергии

предложил французский инженер Робер Эсно-Пельтри,

опубликовавший в 1913 году статью о возможности полета

на Луну. В качестве взрывчатого вещества, обеспечивающего

движение кораблей в космическом пространстве, Эсно-

Пельтри намечает радий.

Выкладки инженера были положены в основу романа

французского фантаста Мираля-Виже «Огненное кольцо», в

котором описывается экспедиция четырех ученых на Марс и

Сатурн.

Автор романа сообщает читателям, что «1 грамм радия в

течении часа развивает количество энергии, способное под-

нять этот вес на высоту 34 километров. Эта энергия — в

несколько миллиардов лошадиных сил. 1 килограмм его со-

держит энергии в 5670 раз больше того, которое необходи-

мо для полета на Луну. При полете ускорение движения

предполагается равным 1,1 земного. Поэтому увеличение ве-

са пассажиров будет незначительным».

Герои романа, инженеры Эсперэ и Генри Валсор, откры-

вают способ получить из радиевых солей вещесгво в

60000 раз более активное, чем радий, названное ими «вири-

умом». Трех килограммов этого вещества достаточно, чтобы

долететь с Земли до Сатурна и вернуться обратно. Так как

распад вириума происходит медленно, то для ускорения

Космические корабли докосмической эры 69

Глава 1

процесса был изобретен способ «физической катализации»:

пучок катодных лучей направлялся на вириум, и под их воз-

действием происходило бурное «разложение» последнего с

выделением требуемой энергии.

Сама ракета Мираля-Виже имела овальную форму и была

построена из никелевой стали. Общая высота ракеты —

14 метров, наибольший диаметр — 4 метра. Одна половина

ее вдоль корпуса была зачернена, другая — отполирована до

зеркального блеска. Подобная «раскраска», по мнению авто-

ра, необходима для того, чтобы регулировать температуру

корпуса при полете в межпланетном пространстве, повора-

чивая ракету к Солнцу то черной стороной, то отполиро-

ванной. Стенки ракеты состоят из четырех слоев, между

ними — разреженный воздух, служащий теплоизолятором.

Внизу корпуса закреплены четыре «ноги-буфера», смягчаю-

щие удар при посадке. Вход расположен между «ног» — там

имеется круглый остекленный люк.

Внутри ракеты проходит вертикальная шахта диаметром

1 метр с лестницей; вокруг шахты располагаются помеще-

ния на 4 этажах. Первый (нижний) этаж занимает «камера

сгорания», из которой по трем стальным трубам вырывают-

ся продукты разложения вириума. Над камерой закреплен

свинцовый ящик с запасами этого фантастического вещест-

ва. Второй этаж отведен под пассажирскую каюту высотой в

4,5 метра и с четырьмя окнами. На третьем и четвертом эта-

жах находится склад.

Для поворота ракеты вокруг ее продольной оси преду-

смотрены еще три выхлопные трубы, установленные под уг-

лом в 120° друг к другу.

Ракета стартует в вертикальном положении, разгоняясь с

набором высоты. Полет до Луны проходил на скорости

60 км/с, до Марса — 800 км/с, до Сатурна — 1200 км/с.

Еще один проект космической ракеты на «атомной» тяге

был предложен инженером Александром Федоровым, пред-

ставившим модель и описание своего корабля на Выстав-

ке межпланетных аппаратов, проходившей в Москве в

1927 году.

Корабль Федорова должен был приводиться в движение

электрохимической энергией, являвшейся результатом ис-

Космические корабли докосмической эры 71

Атомо-ракетный корабль Федорова

пользования «внутриатомной энергии». Согласно сохранив-

шимся чертежам, он имел обтекаемую форму с тремя про-

пеллерами, боковыми крыльями, главной и вспомогатель-

ными дюзами. При выходе за пределы земной атмосферы

пропеллеры и крылья убирались. Общая длина ракеты —

60 метров, диаметр — 8 метров, вес с горючим — 80 тонн,

максимальная развиваемая скорость — 25 км/с. Жилые по-

мещения спроектированы в расчете на экипаж из шестерых

человек.

К сожалению, других подробностей о ракете Александра

Федорова и о конструкции ее двигателей на выставке не со-

общалось.

Межпланетные радиокорабли. Если все вышеперечис-

ленные идеи начала XX века в той или иной степени оказа-

лись востребованы в ходе дальнейшего прогресса в космиче-

ской отрасли, то тема, которую мы затронем ниже, еще

ждет своего воплощения.

Речь идет о возможности беспроволочной передачи энер-

гии на большие расстояния, что позволило бы заметно сни-

зить общий вес любого космического корабля и увеличить

продолжительность его полета.

Первым эту идею применительно к проблеме межпла-

нетных перелетов высказал популяризатор космонавтики

Николай Алексеевич Рынин, опубликовавший в 20-е годы се-

рию статей и книг, в которых были собраны, систематизиро-

ваны и проанализированы практически все известные в то

время проекты космических кораблей и технологий. (В скоб-

ках признаюсь, что настоящая глава во многом зиждется

именно на работах Николая Алексеевича.) В книге-фантазии